학술논문

펄스 도플러 레이더 신호 생성 및 구현 / Pulse Doppler Radar Signal Generator and Impelementation
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
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Subject
Language
English
Abstract
본 논문에서는 FPGA 기반으로 레이더 신호 발생기를 설계하고자 한다. 모든Scenario는 GUI에서 정할 수 있고, 계산 된 데이터가 마이크로 프로세서를 사용하여FPGA로 전송할 수있고,그 다음에DAC 출력신호는 RF 회로 통해 안테나로 보내다.실제 레이더 운용환경을 반영하고 정확한 레이더 수신 신호를 얻기위하여 Swerlingtarget모델을적용하고fractional delay로직에서효율적인Lagrange Interpolating필터를 사용한다. 다중경로 모델링에서는 반사계수를 계산할 때coherent scattering과incoherent scattering 을 고려한다. 마지막으로Gaussian 빔이 안테나 빔 패턴 모델링에서 적용되었다. 클러터 모델링에서는 클러터 영역, normalized클러터 RCS,Gaussian, Weibull, Log-normal ,K분포등의 클러터 통계 특성 와 시간적인 상관관계를 연구한다. 먼저 클러터의normalize RCS를 구하기 위하여 GIT model을 이용하고Covariance matrix를 decomposition하는 방법으로 상관관계를 갖는 클러터 신호를 생성한다. 마지막으로전체 FPGA로직이 소개하고GUI 통해 실험용 Scenario데이터가 생성한다. FPGA DAC출력된 신호의 처리를 통해서 신호의 타당성을 검증된다.
This thesis designs a Radar Target Signal Generator based on FPGA. All scenarios can be defined by GUI, and the calculated data can transmit to FPGA by using micro-processor, then by passing though RF circuits it can transmit to the antenna,at last radiated to the radar under test (RUT). To reflect real radar operational environment and get more accurate radar Rx signal, Swerling target model is used and Lagrange Interpolating filter is recommend for fractional delay logic in view of its efficient structure. In multipath modeling coherent and incoherent scattering coefficients are considered in the calculation of reflection coefficient. The Gaussian beam is used for antenna pattern effect modeling.In case of clutter modeling, clutter area, normalized clutter RCS, clutter statistic such as Gaussian, Weibull, Log-normal ,K distributions and temporal correlation are studied. Here, the GIT model is applied for normalized clutter RCS calculation and to generate correlated clutter signal the decomposition of covariance matrix is used. At last the total FPGA logic are introduced, a test scenario is defined by using the GUI. By processing the FPGA's DAC output signal, the result shows its creditable performance eventually.